CN108440168A - 一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥及其制备方法，属于肥料技术领域。其由以下重量份的原料制成：尿素500‑100份、膨润土30‑50份、花生油渣200‑400份、农业生产废弃物1000‑2000份、中药渣200‑300份、禽畜粪便沼液200‑400份、黄腐酸钾30‑50份、复合微生物菌剂1‑5份、硫酸钾20‑40份、过磷酸钙10‑20份、磷酸二氢钾80‑150份、聚己内酯1‑10份。该肥料用于马铃薯重茬种植时，充足的养分满足马铃薯各时期的生长需求且土壤中病虫害得到有效抑制，且土壤微生物结构和土壤团粒结构得到显著改善，肥料利用率显著提高，马铃薯重茬种植后产量无大幅减产现象发生，重茬病得到有效的抑制。

Description

一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种生物有机肥料，具体的说是一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥料及其制备方法。
背景技术
马铃薯，别名叫土豆，也叫洋芋。马铃薯是现今人类社会的四大粮食作物之一，仅次于水稻、玉米和小麦，是最常见的一种食材。它的做法有很多，其营养价值也很高。一般新鲜薯中所含成分：淀粉9～20％，蛋白质1.5～2.3％，脂肪0.1～1.1％，粗纤维0.6～0.8％。100g马铃薯中所含的营养成分：热量66～113J，钙11～60mg，磷15～68mg，铁0.4～4.8mg，硫胺素0.03～0.07mg，核黄素0.03～0.11mg，尼克酸0.4～1.1mg 。除此以外，马铃薯块茎还含有禾谷类粮食所没有的胡萝卜素和抗坏血酸。从营养角度来看，它比大米、面粉具有更多的优点，能供给人体大量的热能，可称为“十全十美的食物”。马铃薯块茎水分多、脂肪少、单位体积的热量相当低，所含的维生素C是苹果的10倍，B族维生素是苹果的4倍，各种矿物质是苹果的几倍至几十倍不等，土豆是降血压食物膳食中某种营养多了或缺了可致病。同样道理，调整膳食，也就可以“吃”掉相应疾病。马铃薯可以做主食，也可以作为蔬菜食用，或做辅助食品如薯条、薯片等，也用来制作淀粉、粉丝等，也可以酿造酒或作为牲畜的饲料，其用途多种多样且食用口感甚好，深受广大人民群众的喜爱，因而其需求量非常的巨大。
马铃薯在同一地块连年种植的方式称重茬或连作。由于受家庭耕地面积限制，马铃薯重茬现象较为严重，重茬马铃薯出苗迟、生长不良、根系活力低、抗逆性差，薯块生长缓慢、产量低。重茬减产通常是由一个或多个原因造成的。种植马铃薯重茬主要危害有两点：一是病害加重；二是虫害加重。病害加重的原因是由于上一年种植马铃薯后，土壤营养状况以及土壤微生物种群比例发生显著改变，如继续种植同一种作物，使营养比例不平衡，土壤微生物有益菌种群减少，造成抗逆性下降，有害生物尤其是土传病菌优势加强，造成重茬病。虫害加重原因是由于上一年虫卵的累积以及越冬成虫的累积，两年在相同寄主上害虫基数增加，造成虫害。因而，重茬种植马铃薯减产减收现象非常普遍。如何通过有效的措施实现马铃薯重茬种植的过程中不出现减产减收的情况成为种植户亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥。该肥料用于马铃薯重茬种植时，充足的养分满足马铃薯各时期的生长需求且土壤中病虫害得到有效抑制，且土壤微生物结构和土壤团粒结构也得到显著改善，肥料利用率显著提高，马铃薯重茬种植后产量无大幅减产现象发生，重茬病得到有效的抑制。
本发明还提供了一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥的制备方法。
本发明采用以下技术方案：
一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥，它是由以下重量份的原料制成：尿素50-100份、膨润土30-50份、花生油渣200-400份、农业生产废弃物1000-2000份、中药渣200-300份、禽畜粪便沼液200-400份、黄腐酸钾30-50份、复合微生物菌剂1-5份、硫酸钾20-40份、过磷酸钙10-20份、磷酸二氢钾80-150份、聚己内酯1-10份。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备得到的：将沼泽红假单胞菌和纳豆芽孢杆菌活化后分别在液体种子培养基中28℃下培养15-20小时，然后按照20‰的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在32℃培养25小时后，将各菌种按照质量比3:1复配后冻干成粉即得。
所述液体种子培养基为质量比为10：3：5：5：15：1000的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、琼脂、无菌水；所述大罐培养基为质量比为200：10：150：350：100：10：2000的蛋白胨、牛肉膏、蔗糖、玉米粉、淀粉、磷酸二氢钾和无菌水；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.3。
优选的，所述的用于马铃薯重茬种植的生物有机肥，它是由以下重量份的原料制成：尿素80份、膨润土40份、花生油渣300份、农业生产废弃物1500份、中药渣250份、禽畜粪便沼液300份、黄腐酸钾40份、复合微生物菌剂3份、硫酸钾30份、过磷酸钙15份、磷酸二氢钾100份、聚己内酯5份。
一种上述的用于马铃薯重茬种植的生物有机肥的制备方法，它包括以下步骤：
（1）将农业生产废弃物和膨润土按照配方量混合均匀，然后向混合物中按照料液比1kg：30ml加入MgCl2溶液不断搅拌，搅拌30min后再加入占固体物料重量比3~5%的3.0mol/L的氢氧化钠溶液继续搅拌10~15min，然后于烘箱中烘干后得到混合物料A，将物料A继续置于马弗炉中在密闭隔绝空气的条件下在450~650℃下焙烧3~6小时，待冷却至室温后，研磨成不小于100目的粉料B；
（2）取禽畜粪便沼液，向其中加入絮凝剂，再加入活性炭充分搅拌，然后过滤除掉沉淀物得到处理后的沼液；
（3）将中药渣、花生油渣、复合微生物菌剂和步骤（2）所制备的处理后的沼液混合均匀，之后进行厌氧发酵，发酵时间2~5天，发酵温度控制在20~55℃，发酵完成后将产物烘干粉碎得到粉料C；
（4）将粉料B、粉料C和尿素、黄腐酸钾、硫酸钾、过磷酸钙、磷酸二氢钾、聚己内酯混合均匀后送入造粒机内进行造粒，干燥，分装即得本发明产品。
优选的，所述步骤（1）中MgCl2溶液浓度为0.5M。
优选的，所述步骤（2）中絮凝剂的加入量占沼液体积的3~5%。
优选的，所述步骤（2）中活性炭加入量占沼液重量的5~10%。
本发明所用沼泽红假单胞菌和纳豆芽孢杆菌为市售产品，活菌数均＞200亿/克。
本发明的有益效果是：本发明的肥料经添加复合微生物菌剂发酵后富含大量有益活性菌，施用本发明肥料后各菌种迅速繁殖，能够有效抑制土壤中的真菌、细菌、病毒等有害微生物的生长，有效降低了马铃薯重茬种植过程中病虫害发生的风险。将中药渣、花生油渣和微生物菌剂、处理过的沼液联用发酵后，添加尿素、黄腐酸钾、硫酸钾、过磷酸钙、磷酸二氢钾等进一步补充了肥料的养分，且可显著改善土壤理化性质，增加土壤团粒结构，缓解土壤板结问题，提高土壤通透性及保水保肥能力，提高肥料利用率，对马铃薯种植增产增收效果显著。此外，本发明的肥料肥效持续长久，其中由农业生产废弃物和膨润土混合制备的具有生物质炭成分的复合组分协同作用，使肥料具有显著的缓释效果同时还能降低土壤中的重金属离子含量，净化作物生长环境，土壤改良效果显著。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥，它是由以下重量份的原料制成：尿素50份、膨润土30份、花生油渣200份、农业生产废弃物1000份、中药渣200份、禽畜粪便沼液200份、黄腐酸钾30份、复合微生物菌剂1份、硫酸钾20份、过磷酸钙10份、磷酸二氢钾80份、聚己内酯1份。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备得到的：将沼泽红假单胞菌和纳豆芽孢杆菌活化后分别在液体种子培养基中28℃下培养15-20小时，然后按照20‰的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在32℃培养25小时后，将各菌种按照质量比3:1复配后冻干成粉即得。
所述液体种子培养基为质量比为10：3：5：5：15：1000的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、琼脂、无菌水；所述大罐培养基为质量比为200：10：150：350：100：10：2000的蛋白胨、牛肉膏、蔗糖、玉米粉、淀粉、磷酸二氢钾和无菌水；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.3。
上述肥料的制备方法具体如下：
（1）将农业生产废弃物和膨润土按照配方量混合均匀，然后向混合物中按照料液比1kg：30ml加入0.5M MgCl2溶液不断搅拌，搅拌30min后再加入占固体物料重量比3~5%的3.0mol/L的氢氧化钠溶液继续搅拌10~15min，然后于烘箱中烘干后得到混合物料A，将物料A继续置于马弗炉中在密闭隔绝空气的条件下在450~650℃下焙烧3~6小时，待冷却至室温后，研磨成不小于100目的粉料B；
（2）取禽畜粪便沼液，向其中加入占沼液体积的3~5%的絮凝剂，再加入占沼液重量的5~10%的活性炭充分搅拌，然后过滤除掉沉淀物得到处理后的沼液；
（3）将中药渣、花生油渣、复合微生物菌剂和步骤（2）所制备的处理后的沼液混合均匀，之后进行厌氧发酵，发酵时间2~5天，发酵温度控制在20~55℃，发酵完成后将产物烘干粉碎得到粉料C；
（4）将粉料B、粉料C和尿素、黄腐酸钾、硫酸钾、过磷酸钙、磷酸二氢钾、聚己内酯混合均匀后送入造粒机内进行造粒，干燥，分装即得本发明产品。
实施例2
一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥，它是由以下重量份的原料制成：尿素100份、膨润土50份、花生油渣400份、农业生产废弃物2000份、中药渣300份、禽畜粪便沼液400份、黄腐酸钾50份、复合微生物菌剂5份、硫酸钾40份、过磷酸钙20份、磷酸二氢钾150份、聚己内酯10份。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备得到的：将沼泽红假单胞菌和纳豆芽孢杆菌活化后分别在液体种子培养基中28℃下培养15-20小时，然后按照20‰的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在32℃培养25小时后，将各菌种按照质量比3:1复配后冻干成粉即得。
所述液体种子培养基为质量比为10：3：5：5：15：1000的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、琼脂、无菌水；所述大罐培养基为质量比为200：10：150：350：100：10：2000的蛋白胨、牛肉膏、蔗糖、玉米粉、淀粉、磷酸二氢钾和无菌水；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.3。
上述肥料的制备方法同实施例1。
实施例3
一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥，它是由以下重量份的原料制成：尿素80份、膨润土40份、花生油渣300份、农业生产废弃物1500份、中药渣250份、禽畜粪便沼液300份、黄腐酸钾40份、复合微生物菌剂3份、硫酸钾30份、过磷酸钙15份、磷酸二氢钾100份、聚己内酯5份。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备得到的：将沼泽红假单胞菌和纳豆芽孢杆菌活化后分别在液体种子培养基中28℃下培养15-20小时，然后按照20‰的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在32℃培养25小时后，将各菌种按照质量比3:1复配后冻干成粉即得。
所述液体种子培养基为质量比为10：3：5：5：15：1000的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、琼脂、无菌水；所述大罐培养基为质量比为200：10：150：350：100：10：2000的蛋白胨、牛肉膏、蔗糖、玉米粉、淀粉、磷酸二氢钾和无菌水；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.3。
上述肥料的制备方法同实施例1。
对比例1
一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥，其肥料配方如下：尿素80份、膨润土40份、花生油渣300份、农业生产废弃物1500份、中药渣250份、黄腐酸钾40份、复合微生物菌剂3份、硫酸钾30份、过磷酸钙15份、磷酸二氢钾100份、聚己内酯5份。
所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备得到的：将沼泽红假单胞菌和纳豆芽孢杆菌活化后分别在液体种子培养基中28℃下培养15-20小时，然后按照20‰的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在32℃培养25小时后，将各菌种按照质量比3:1复配后冻干成粉即得。
所述液体种子培养基为质量比为10：3：5：5：15：1000的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、琼脂、无菌水；所述大罐培养基为质量比为200：10：150：350：100：10：2000的蛋白胨、牛肉膏、蔗糖、玉米粉、淀粉、磷酸二氢钾和无菌水；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.3。
上述肥料的制备方法如下：
（1）将农业生产废弃物和膨润土按照配方量混合均匀，然后向混合物中按照料液比1kg：30ml加入0.5M MgCl2溶液不断搅拌，搅拌30min后再加入占固体物料重量比3~5%的3.0mol/L的氢氧化钠溶液继续搅拌10~15min，然后于烘箱中烘干后得到混合物料A，将物料A继续置于马弗炉中在密闭隔绝空气的条件下在450~650℃下焙烧3~6小时，待冷却至室温后，研磨成不小于100目的粉料B；
（2）将中药渣、花生油渣、复合微生物菌剂混合均匀，之后进行厌氧发酵，发酵时间2~5天，发酵温度控制在20~55℃，发酵完成后将产物烘干粉碎得到粉料C；
（3）将粉料B、粉料C和尿素、黄腐酸钾、硫酸钾、过磷酸钙、磷酸二氢钾、聚己内酯混合均匀后送入造粒机内进行造粒，干燥，分装即得本发明产品。
对比例2
一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥，其肥料配方如下：尿素80份、膨润土40份、花生油渣300份、农业生产废弃物1500份、中药渣250份、黄腐酸钾40份、禽畜粪便沼液300份、硫酸钾30份、过磷酸钙15份、磷酸二氢钾100份、聚己内酯5份。
上述肥料的制备方法如下：
（1）将农业生产废弃物和膨润土按照配方量混合均匀，然后向混合物中按照料液比1kg：30ml加入0.5M MgCl2溶液不断搅拌，搅拌30min后再加入占固体物料重量比3~5%的3.0mol/L的氢氧化钠溶液继续搅拌10~15min，然后于烘箱中烘干后得到混合物料A，将物料A继续置于马弗炉中在密闭隔绝空气的条件下在450~650℃下焙烧3~6小时，待冷却至室温后，研磨成不小于100目的粉料B；
（2）取禽畜粪便沼液，向其中加入占沼液体积的3~5%的絮凝剂，再加入占沼液重量的5~10%的活性炭充分搅拌，然后过滤除掉沉淀物得到处理后的沼液；
（3）将中药渣、花生油渣和步骤（2）所制备的处理后的沼液混合均匀，之后进行厌氧发酵，发酵时间2~5天，发酵温度控制在20~55℃，发酵完成后将产物烘干粉碎得到粉料C；
（4）将粉料B、粉料C和尿素、黄腐酸钾、硫酸钾、过磷酸钙、磷酸二氢钾、聚己内酯混合均匀后送入造粒机内进行造粒，干燥，分装即得本发明产品。
选取一块地作为马铃薯种植试验田，该地平均分成6块，分别施用实施例1-3的肥料，对比例1、2及市售普通复合肥料（N:P2O5:K2O=17-6-20，总养分≥45%），其施用量及施用时间均相同，其他田间管理各个处理组均相同收获期采摘全部果实称重统计产量，并统计整个生长周期中病虫害发生情况，具体结果如表1所示。
表1马铃薯种植试验产量及病虫害统计结果
试验组 总产量（kg） 黑痣病株率（%） 青枯病株率（%） 蚜虫病株率（%） 螨虫病株率（%）
实施例1 865 2.5 3.2 1.7 2.6
实施例2 875 2.3 2.9 1.9 2.1
实施例3 887 2.9 3.3 2.1 2.5
对比例1 665 6.7 10.8 7.9 6.5
对比例2 689 7.1 9.7 8.5 7.2
市售对照例 769 9.5 11.3 9.2 8.8
从上述表1的结果可以看出，在本次马铃薯种植试验过程中，第一年收获后，与对比例1、2和市售对照例相比，使用本发明的肥料后马铃薯的产量显著提高，且病虫害发生率也较低。第2年在同一块地里继续种植相同的马铃薯品种，具体肥料施用及管理方法同第1年，具体产量及病虫害统计结果如表2所示。
表2连续第2年马铃薯种植试验产量及病虫害统计结果
试验组 总产量（kg） 黑痣病株率（%） 青枯病株率（%） 蚜虫病株率（%） 螨虫病株率（%）
实施例1 872 2.6 3.1 1.9 2.5
实施例2 868 2.3 2.7 2.2 2.7
实施例3 873 2.9 3.2 2.5 3.2
对比例1 621 7.2 9.8 8.9 6.9
对比例2 632 7.5 10.2 9.5 9.2
市售对照例 669 11.2 12.3 10.2 9.3
第3年在同一块地里继续种植相同的马铃薯品种，具体肥料施用及管理方法同第1年，具体产量及病虫害统计结果如表3所示。
表3连续第3年马铃薯种植试验产量及病虫害统计结果
试验组 总产量（kg） 黑痣病株率（%） 青枯病株率（%） 蚜虫病株率（%） 螨虫病株率（%）
实施例1 869 2.8 3.3 2.1 2.2
实施例2 858 3.1 2.9 2.0 3.7
实施例3 879 3.2 3.2 2.2 3.5
对比例1 546 9.2 11.8 9.2 8.9
对比例2 566 9.5 11.2 9.7 9.9
市售对照例 478 13.8 13.5 12.2 11.3
综合上述表1-3的结果可以看出，施用本发明的马铃薯重茬种植生物有机肥后，在同一块土地上连续3年种植马铃薯后，马铃薯产量没有明显减少，且病虫害发生率也没有显著提高。而对比例1、2和市售对照例肥料处理组连续3年重茬种植马铃薯后，马铃薯产量逐年递减且病虫害发生率也连年提高，因而本发明的生物有机肥对于马铃薯重茬种植具有良好的使用效果，可显著改善土壤的理化结构及微生物菌群平衡，能够有效抑制土壤中的真菌、细菌、病毒等有害微生物的生长，有效降低了马铃薯重茬种植过程中病虫害发生的风险。本发明肥料的养分丰富，更好的符合了马铃薯的生长需肥规律，同时该产品中的复合微生物菌剂与沼液发酵协同作用，既有使马铃薯促生、防控马铃薯病虫害的作用，又有加快马铃薯体中的氧化还原过程，刺激马铃薯生长，促进新陈代谢和对各种养分成分的吸收利用的功能，可促使马铃薯根系生长和吸水、吸肥的能力，提高马铃薯对阳光的吸收利用，兼有改良土壤的特效性，因而增产增收效果更加显著。此外，本发明的肥料肥效持续长久，其中由农业生产废弃物和膨润土混合制备的具有生物质炭成分的复合组分协同作用，使肥料具有显著的缓释效果同时还能降低土壤中的重金属离子含量，净化作物生长环境，土壤改良效果显著。

Claims (8)

1.一种用于马铃薯重茬种植的生物有机肥，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：尿素50-100份、膨润土30-50份、花生油渣200-400份、农业生产废弃物1000-2000份、中药渣200-300份、禽畜粪便沼液200-400份、黄腐酸钾30-50份、复合微生物菌剂1-5份、硫酸钾20-40份、过磷酸钙10-20份、磷酸二氢钾80-150份、聚己内酯1-10份。
2.根据权利要求1所述的用于马铃薯重茬种植的生物有机肥，其特征在于，所述复合微生物菌剂是通过下述方法制备得到的：将沼泽红假单胞菌和纳豆芽孢杆菌活化后分别在液体种子培养基中28℃下培养15-20小时，然后按照20‰的接种量转入已灭菌的大罐培养基中，在32℃培养25小时后，将各菌种按照质量比3:1复配后冻干成粉即得。
3.根据权利要求2所述的用于马铃薯重茬种植的生物有机肥，其特征在于，所述液体种子培养基为质量比为10：3：5：5：15：1000的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、氯化钠、琼脂、无菌水；所述大罐培养基为质量比为200：10：150：350：100：10：2000的蛋白胨、牛肉膏、蔗糖、玉米粉、淀粉、磷酸二氢钾和无菌水；所述液体种子培养基和大罐培养基的pH为7.3。
4.根据权利要求1所述的用于马铃薯重茬种植的生物有机肥，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：尿素80份、膨润土40份、花生油渣300份、农业生产废弃物1500份、中药渣250份、禽畜粪便沼液300份、黄腐酸钾40份、复合微生物菌剂3份、硫酸钾30份、过磷酸钙15份、磷酸二氢钾100份、聚己内酯5份。
5.一种权利要求1所述的用于马铃薯重茬种植的生物有机肥的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（1）将农业生产废弃物和膨润土按照配方量混合均匀，然后向混合物中按照料液比1kg：30ml加入MgCl2溶液不断搅拌，搅拌30min后再加入占固体物料重量比3~5%的3.0mol/L的氢氧化钠溶液继续搅拌10~15min，然后于烘箱中烘干后得到混合物料A，将物料A继续置于马弗炉中在密闭隔绝空气的条件下在450~650℃下焙烧3~6小时，待冷却至室温后，研磨成不小于100目的粉料B；
（2）取禽畜粪便沼液，向其中加入絮凝剂，再加入活性炭充分搅拌，然后过滤除掉沉淀物得到处理后的沼液；
（3）将中药渣、花生油渣、复合微生物菌剂和步骤（2）所制备的处理后的沼液混合均匀，之后进行厌氧发酵，发酵时间2~5天，发酵温度控制在20~55℃，发酵完成后将产物烘干粉碎得到粉料C；
（4）将粉料B、粉料C和尿素、黄腐酸钾、硫酸钾、过磷酸钙、磷酸二氢钾、聚己内酯混合均匀后送入造粒机内进行造粒，干燥，分装即得本发明产品。
6.根据权利要求5所述的用于马铃薯重茬种植的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中MgCl2溶液浓度为0.5M。
7.根据权利要求5所述的用于马铃薯重茬种植的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中絮凝剂的加入量占沼液体积的3~5%。
8.根据权利要求5所述的用于马铃薯重茬种植的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中活性炭加入量占沼液重量的5~10%。
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